不同棉花基因型鉀吸收和利用效率差異的機(jī)理研究.pdf

1、利用本實(shí)驗(yàn)室從86個棉花種質(zhì)資源中篩選、鑒定出的鉀"X2高”棉花基因型103和鉀“雙低”棉花基因型122為典型材料,在前期的研究基礎(chǔ)上,通過根箱、水培和土培嫁接試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了2個不同棉花基因型鉀吸收效率和利用效率的差異:通過根箱試驗(yàn)探討了2個棉花基因型對鉀素吸收和利用方面的差異；通過水培試驗(yàn)分析了2個棉花基因型根系吸收效率的生理機(jī)制差異；通過嫁接深入闡明了影響二者在吸收效率和利用效率方面的差異的因?yàn)?。獲得的主要研究結(jié)果如下:<

2、br>　　 1.不同的棉花基因型生長動態(tài)規(guī)律存在差異。高效基因型103和低效基因型122相比,在進(jìn)入花鈴期后葉片數(shù)、株高生長逐漸放緩,坐桃期早于低效基因型122,并且桃數(shù)顯著多于低效基因型122,較早進(jìn)入生殖生長期。并且通過嫁接發(fā)現(xiàn)葉片數(shù)、現(xiàn)蕾數(shù)和桃數(shù)的動態(tài)生長規(guī)律和地上部關(guān)系較密切,而株高的動態(tài)生長規(guī)律和根系關(guān)系較密切。
　　 2.不同的棉花基因型生物量和干物質(zhì)分配存在顯著性差異。103鉀高效基因型無論施鉀與否,其全株重均高

3、于122鉀低效基因型,說明103比122能較好的儲存養(yǎng)分。根冠比為122基因型顯著高于103基因型,但與單株重相比較時,可以看出,103鉀高效基因型較小的根冠比產(chǎn)生了較大的生物學(xué)產(chǎn)量。從各個器官的比重來看,122基因型的根莖葉占的比重較大,施鉀和不施鉀時分別為70％和58％,而鈴殼籽棉合重在施鉀和不施鉀時則分別為19％和25％,103基因型在施鉀和不施鉀時的營養(yǎng)器官(根莖葉)比重分別為54％和54％,而生殖器官(鈴殼和籽棉)比重則分別為

4、40％和39％。122無論是作為砧木還是接穗時其植株的營養(yǎng)/生殖和根/冠較大,說明122的植株?duì)I養(yǎng)器官和根所占比重較大。
　　 3.不同的棉花基因型產(chǎn)量和收獲指數(shù)存在顯著性差異。103的籽棉重顯著高于122,其中施鉀時103比122增產(chǎn)136.2％,缺鉀時103比122增產(chǎn)71.9％。通過嫁接得出,無論施鉀與否,砧木相同時103作為地上部時的籽棉產(chǎn)量均高于122作接穗的植株。接穗相同時,施鉀時,砧木為122的植株產(chǎn)量高于砧木為1

5、03的植株,缺鉀時相反。無論施鉀與否,103高效基因型的收獲指數(shù)均高于122低效基因型,施鉀處理2個基因型間差異較大,缺鉀處理時二者的收獲指數(shù)差異較小。
　　 4.不同的棉花基因型鉀利用指數(shù)存在顯著性差異。無論施鉀與否,103高效基因型的鉀利用指數(shù)均高于122低效基因型,其中,施鉀時103的鉀利用指數(shù)比122高9.1％,缺鉀時103的利用指數(shù)比122高14.1％,缺鉀時增大了二者利用指數(shù)的差異。施鉀時,接穗為103高效基因型的植

6、株鉀利用指數(shù)較高,接穗相同時砧木為122的植株高于砧木為103的植株。缺鉀時,利用指數(shù)為122/103>103/122>103/103>122/122。
　　 5.不同的棉花基因型苗期根系形態(tài)、傷流量和吸收動力學(xué)參數(shù)存在差異。施鉀時,122基因型各根系參數(shù)均高于103基因型,其中,122基因型的總根數(shù)、總根長、表面積和體積均顯著高于103基因型,主根長、平均直徑、根鮮重和根干重差異不顯著；不施鉀時,2個基因型的各根系參數(shù),除了總

7、根數(shù)外,其余參數(shù)均是103基因型高于122基因型。正常供鉀下,103鉀高效基因型傷流量高于122鉀低效基因型,但差異不顯著；低鉀脅迫時,103基因型的傷流量則顯著高于122基因型,122基因型的傷流量只有103基因型的69.1％,這說明103在低鉀脅迫時根壓高,根系活力較122強(qiáng)。122鉀低效基因型的Imax,Km,Cmin均高于103鉀高效基因型。
　　 6.不同的棉花基因型鉀積累量存在著差異。無論施鉀與否,103鉀高效基因型